DE19620513A1

DE19620513A1 - Treating de-greasing fluid to remove residues

Info

Publication number: DE19620513A1
Application number: DE19620513A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bultmann; Heinrich Warnke
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: DE19620513C2

Abstract

A process and assembly facilitate continuous operation of a degreasing bath. Work-pieces subjected to a surface treatment process are degreased in a bath (1) which discharges liquid to an overflow return bath (2) and returning the liquid to the de-greasing bath (1) through a microfiltration or ultrafiltration assembly (3). The overflow basin (2) discharges (7.1) to a settlement tank (4) in which no rapid motion takes place. Part of the liquid from the overflow tank (2) is discharged to the settlement tank (4) in which a layer of deposits forms which are removed at intervals by a scraper (9). The residual solution less the impurities is discharged from the settlement tank (4) to the main degreasing bath (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Standzeitverlängerung eines Entfettungsbades bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken, wobei dem Entfettungsbad ein Umlaufbehälter nachgeordnet ist, welcher über einen Kreislauf mit einer Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung verbunden ist und nach der Filtrationseinrichtung ein Permeatsammelbehälter angeordnet ist, welcher eine Verbindung zum Entfettungsbad aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Standzeitverlängerung eines Entfettungsbades in einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for extending the service life of a degreasing bath the surface treatment of workpieces, the degreasing bath being a circulating tank is subordinate, which is via a circuit with a micro or ultrafiltration device is connected and a permeate collecting container is arranged after the filtration device, which has a connection to the degreasing bath. In addition, the invention relates to a Method for extending the service life of a degreasing bath in such a device.

Es wird bei der Oberflächenbeschichtung von Werkstücken ständig angestrebt, die Standzei ten einzelner Bäder zu verlängern. Insbesondere Entfettungsbäder mit alkalischen Reini gungslösungen lassen sich durch Entfernen der angereicherten emulgierten Öle und Fette durch Mikro- oder Ultrafiltration relativ einfach regenerieren. Allgemein ist dazu bekannt, daß neben den entstehenden Retentaten (Konzentrate der Öle und anderen Verunreinigungen) mit einem Ölgehalt bis zu 50% auch ca. 40% der Entfettungschemikalien einzusparen sind (L. Hartinger, "Handbuch der Abwasser- und Recyclingtechnik für die metallverarbeitende Industrie", Carl Hanser Verlag München - Wien, 2. Auflage Seite 486 bis 487). Als Kriterien für die Regeneration sind insbesondere der pH-Wert und die Temperaturbeständigkeit des einge setzten Membranmaterials für die Mikro- oder Ultrafiltration und die Wahl geeigneter, insbe sondere ultrafiltrationsgerechter Entfettungspräparate zu nennen. Bekannt ist hierzu eine Vor richtung, bei welcher die Entfettungslösung aus dem Entfettungsbad nach Entfernen von Öl und mechanischen Verunreinigungen niveaugesteuert in einen Umlaufbehälter überführt wird. Der Umlaufbehälter ist in einem Kreislauf mit einer Ultra- oder Mikrofiltrationseinrichtung ver bunden. Dabei wird das Retentat bis zu einer vorgebbaren Konzentration aufkonzentriert und dann zum Entsorgen abgelassen. Die gereinigte Entfettungslösung (Permeat) wird, meist über einen Permeatsammelbehälter, in das Entfettungsbad zurückgeführt. Als nachteilig erweist es sich hierbei, daß die Permeatleistung mit steigender Eindickung im Umlaufbehälter nachläßt. Die Membranen der Filtrationseinrichtung müssen in Abständen gereinigt werden. Daher kann eine derartig beschriebene Vorrichtung nur mit Unterbrechungen arbeiten, was stark den Arbeitsablauf einer Oberflächenbehandlung beeinträchtigt.The tool life is constantly strived for in the surface coating of workpieces to extend individual baths. In particular degreasing baths with alkaline cleaning agents Solution solutions can be found by removing the enriched emulsified oils and fats regenerate relatively easily by micro or ultrafiltration. It is generally known that in addition to the resulting retentates (concentrates of oils and other contaminants) An oil content of up to 50% can also save about 40% of the degreasing chemicals (L. Hartinger, "Handbook of Wastewater and Recycling Technology for the Metalworking Industry Industry ", Carl Hanser Verlag Munich - Vienna, 2nd edition pages 486 to 487). As criteria for the regeneration is especially the pH and the temperature resistance of the on set membrane material for micro or ultrafiltration and the selection of suitable, esp special ultrafiltration-compatible degreasing products. A front is known for this direction in which the degreasing solution from the degreasing bath after removal of oil and mechanical contaminants are transferred to a circulating tank under level control. The circulation tank is in a circuit with an ultra or microfiltration device bound. The retentate is concentrated up to a predetermined concentration and then drained for disposal. The cleaned degreasing solution (permeate) is usually over a permeate collection container, returned to the degreasing bath. It proves to be disadvantageous it turns out that the permeate performance decreases with increasing thickening in the circulation tank. The membranes of the filtration device must be cleaned at intervals. Therefore such a device described only work with interruptions, which is strong The workflow of a surface treatment is impaired.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Stand zeitverlängerung eines Entfettungsbades in der Oberflächenbehandlung von Werkstücken zu schaffen, wobei ein kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung gewährleistet sein soll.The invention thus poses the problem of a device or a method for standing time extension of a degreasing bath in the surface treatment of workpieces create, with a continuous operation of the device should be ensured.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Vorrichtung und eine Verfahren mit den in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden Unteran sprüchen.According to the invention, this problem is solved by an apparatus and a method with the in the claims 1 and 10 specified features solved. Advantageous design gene and further developments of the invention result from the following subordinate sayings.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Entfettungs lösung im Entfettungsbad einer längere Standzeit aufweist. Die Erfindung ermöglicht weiterhin einen kontinuierlichen Betrieb des Entfettungsbades bei der Oberflächenbehandlung der Werkstücke. Ein zusätzliches Becken ohne starke Badbewegung ist, ebenso wie eine bereits vorhandene Filtrationseinrichtung, nach dem Umlaufbehälter angeordnet und wird unabhängig von dem Durchgang von Entfettungsmittellösung durch die Filtrationseinrichtung ebenfalls mit Entfettungsmittellösung gefüllt. In diesem Zusatzbecken wird durch Entfernen von sich an der Oberfläche absetzenden Verunreinigungen und Ölen zusätzlich zu dem Permeat aus der Fil trationseinrichtung weitere wiederverwendbare Entfettungsmittellösung gewonnen und in einen gemeinsamen Permeatsammelbehälter gegeben. Die im Permeatsammelbehälter be findliche gereinigte Lösung wird, den Kreis schließend, wieder dem Entfettungsbad zugeführt. Diese einzelnen Verfahrensschritte laufen ständig nacheinander ab. Damit kann das Entfet tungsbad lange genutzt werden und braucht erst nach viel längerer Zeit, als bisher üblich, wieder neu angesetzt zu werden. Die konstant bleibende Permeatleistung gewährleistet einen besseren Wirkungsgrad des Entfettungsbades. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrich tung sieht im zusätzlichen Becken an dessen Oberfläche einen Skimmer zur Entnahme von aufsteigenden Ölen und/oder anderen Verunreinigungen vor. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dieser Skimmer als Scheibenskimmer ausgebildet. Durch zwischenge schaltete Pumpen wird der Flüssigkeitstransport in der Anlage verstärkt.The advantages that can be achieved with the invention are in particular that the degreasing solution in the degreasing bath has a longer service life. The invention further enables a continuous operation of the degreasing bath during the surface treatment of the Workpieces. An additional basin without strong bath movement is just like one already existing filtration device, arranged after the circulation tank and becomes independent also from the passage of degreasing agent solution through the filtration device Degreasing agent solution filled. In this additional pool, by removing itself from the Surface contaminants and oils in addition to the permeate from the fil trationseinrichtung won more reusable degreasing solution and in given a common permeate collector. The be in the permeate collector Sensitive, cleaned solution is returned to the degreasing bath, closing the circle. These individual process steps run continuously one after the other. So that the degreasing bath can be used for a long time and only takes a much longer time than previously to be rescheduled again. The constant permeate output ensures one better efficiency of the degreasing bath. An advantageous embodiment of the Vorrich tung sees a skimmer in the additional basin on the surface for removing rising oils and / or other contaminants. In a particularly advantageous This skimmer is designed as a disc skimmer. By intermediate switched pumps, the liquid transport in the system is increased.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben:
Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Standzeitverlängerung eines Entfettungsbades (1). Nach dem Entfettungsbad (1) ist ein Umlaufbehälter (2) angeordnet, der einerseits Entfettungslö sung aus dem Entfettungsbad (1) und andererseits aufkonzentrierte Öle und anderen Verun reinigungen aus einer Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung (3) aufnimmt. Im Umlaufbehäl ter (2) halten sowohl ein Zufluß aus dem Entfettungsbad (1) als auch ein Zu- und ein Abfluß aus der Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung (3) die eingeleitete Entfettungslösung in stän diger Bewegung. Durch diese in Bewegung befindliche Lösung können sich Öle oder andere Verunreinigungen nicht absetzen. Dadurch sind sie hier auch nicht direkt und gezielt zu ent sorgen.An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawing and is described in more detail below:
The figure shows a device for extending the service life of a degreasing bath ( 1 ). After the degreasing bath ( 1 ), a circulation container ( 2 ) is arranged, which on the one hand contains degreasing solution from the degreasing bath ( 1 ) and on the other hand concentrated oils and other contaminants from a micro or ultrafiltration device ( 3 ). In the Umlaufbehäl ter ( 2 ) both an inflow from the degreasing bath ( 1 ) and an inflow and outflow from the micro or ultrafiltration device ( 3 ) keep the degreasing solution introduced in constant motion. This moving solution does not allow oils or other contaminants to settle. This means that they cannot be disposed of directly and specifically here.

Aus dem Entfettungsbad (1) gelangt ein Teil der sich darin befindlichen Entfettungslösung durch Schwerkraft in einen im Umlaufbehälter (2) befindlichen Vorfilter (6), welcher erste feste Verunreinigungen zurückhält. Innerhalb dieses Vorfilters (6) ist ein Niveausensor (13) ange ordnet, welcher mit einer Ventilsteuerung (14) verbunden ist. Diese Ventilsteuerung (14) regelt die Menge des Zulaufes der Entfettungslösung in den Umlaufbehälter (2), damit dieser einer seits nicht überlaufen und andererseits immer genügend Flüssigkeit für nachfolgende Be hälter (3, 4) zur Verfügung stellen kann. Dieser Teil einer grob gereinigten Entfettungslösung aus dem Umlaufbehälter (2) wird mittels einer Pumpe (12) zur Mikro- oder Ultrafiltrationsein richtung (3) befördert. Als Pumpe (12) ist hier beispielsweise eine Kreiselpumpe einsetzbar. In der Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung (3) erfolgt eine Abtrennung von sauberem Permeat, welches in einem Permeatsammelbehälter (5) aufgefangen wird, bevor es dem Entfettungs bad (1) wieder zugeführt wird. Neben dem Permeat anfallendes Retentat wird gesammelt, abgelassen und entsorgt, wenn es eine vorgegebene Konzentration erreicht hat.From the degreasing bath ( 1 ), part of the degreasing solution contained therein passes by gravity into a prefilter ( 6 ) located in the circulation tank ( 2 ), which retains the first solid contaminants. Within this pre-filter ( 6 ) a level sensor ( 13 ) is arranged, which is connected to a valve control ( 14 ). This valve control ( 14 ) regulates the amount of supply of the degreasing solution in the circulation tank ( 2 ), so that it does not overflow on the one hand and on the other hand can always provide enough liquid for subsequent loading containers ( 3 , 4 ). This part of a roughly cleaned degreasing solution from the circulation tank ( 2 ) is conveyed by means of a pump ( 12 ) to the micro or ultrafiltration device ( 3 ). For example, a centrifugal pump can be used as the pump ( 12 ). In the micro or ultrafiltration device ( 3 ) there is a separation of clean permeate, which is collected in a permeate collecting container ( 5 ) before it is fed back to the degreasing bath ( 1 ). In addition to the permeate, the retentate is collected, drained and disposed of when it has reached a predetermined concentration.

Nach diesem Umlaufbehälter (2) ist zusätzlich und parallel zur Mikro- oder Ultrafiltrationsein richtung (3) ein weiteres Becken (4) angeordnet. Beide Behälterbecken (2, 4) sind in ihren unteren Bereichen über eine Leitung (7.1) miteinander verbunden. Die Leitung (7.1) ist vorteil hafterweise mit einem Ventil (8) verschließbar ausgestaltet. Während ein Teil der Entfettungs lösung aus dem Umlaufbehälter (2) durch die Mikro- oder Ultrafiltrationseinrichtung (3) gelangt wird ein weiterer Teil über die Rohrleitung (7.1) in das Becken (4) überführt. Durch das zusätz lich vorhandene Becken (4) kann eine zu starke Ölanreicherung im Umlaufbehälter (2) und damit eine schlechtere Permeatleistung verhindert werden. Im zusätzlichen Becken (4) ist kei ne starke Badbewegung vorhanden, da die Zu- und Ableitungen (7.1, 7.2) nur in den unteren Bereichen der Becken (2, 4) angeordnet sind. Durch die verschwindend geringen Bewegun gen der Lösung im Becken (4) können sich Öle und andere Verunreinigungen an dessen Oberfläche ansammeln. Die Verunreinigungen werden durch bekannte mechanische Einrich tungen (9), beispielsweise durch einen Skimmer entfernt. Eine beispielhafte Ausgestaltung sieht hierzu einen Scheibenskimmer (9) vor.After this circulation vessel (2) towards the micro- or Ultrafiltrationsein (3) a further basin (4) is additionally arranged and in parallel. Both container pools ( 2 , 4 ) are connected to each other in their lower areas via a line ( 7.1 ). The line ( 7.1 ) is advantageously designed to be closable with a valve ( 8 ). While part of the degreasing solution from the circulation tank ( 2 ) passes through the micro or ultrafiltration device ( 3 ), another part is transferred via the pipeline ( 7.1 ) into the basin ( 4 ). The additional existing basin ( 4 ) prevents excessive oil accumulation in the circulation tank ( 2 ) and thus a poorer permeate performance. There is no strong bath movement in the additional basin ( 4 ), since the supply and discharge lines ( 7.1 , 7.2 ) are only arranged in the lower areas of the basin ( 2 , 4 ). Due to the negligible movements of the solution in the pool ( 4 ), oils and other contaminants can accumulate on its surface. The contaminants are removed by known mechanical devices ( 9 ), for example by a skimmer. An exemplary embodiment provides for this a disc skimmer ( 9 ).

Über eine Pumpe (10) wird aus dem unteren Bereich des Ruhebeckens (4) kontinuierlich oder bedarfsweise eine bestimmte Menge der in diesem Becken (4) abgesetzten Entfettungslösung entnommen, welche weitgehend frei von Ölen und festen Stoffen ist. Die Pumpe (10) befördert diese saubere Lösung in den Permeatsammelbehälter (5). Dadurch wird ein Austausch der Entfettungslösung über die Leitung (7.1) vom Umlaufbehälter (2) in das Ruhebecken (4) ge währleistet werden. Die aus dem Ruhebecken (4) wieder entnommene Entfettungslösung ent hält nur noch weniger Öl und Verunreinigungen als die Lösung, welche sich nach einer Werk stückbehandlung im Entfettungsbad (1) befindet. Sie wird also mit dem Permeat aus der Mi kro- oder Ultrafiltrationseinrichtung (3) im Permeatsammelbehälter (5) vermischt und gemein sam über die Pumpe (11) wieder zurück ins Entfettungsbad (1) geführt. Druckluftmembran pumpen mit definierter Leistung sind zum Einsatz als Pumpen (10 und 11) besonders geeig net.A pump ( 10 ) continuously or as required removes a certain amount of the degreasing solution deposited in this pool ( 4 ) from the lower area of the resting pool ( 4 ), which is largely free of oils and solid substances. The pump ( 10 ) conveys this clean solution into the permeate collection container ( 5 ). This will ensure an exchange of the degreasing solution via the line ( 7.1 ) from the circulating tank ( 2 ) into the rest pool ( 4 ). The degreasing solution removed again from the resting pool ( 4 ) contains only less oil and impurities than the solution which is after a workpiece treatment in the degreasing bath ( 1 ). So it is mixed with the permeate from the micro or ultrafiltration device ( 3 ) in the permeate collection container ( 5 ) and together via the pump ( 11 ) again led back into the degreasing bath ( 1 ). Compressed air diaphragm pumps with a defined capacity are particularly suitable for use as pumps ( 10 and 11 ).

Claims

1. Device for extending the service life of a degreasing bath in the surface treatment of workpieces, a circulating tank being arranged after the degreasing bath, which is connected in a circuit to a micro- or ultrafiltration device and a permeate collecting tank downstream of the filtration device, this being a connection to the degreasing bath has, characterized in that in addition to the micro or ultrafiltration device ( 3 ), a relaxation pool ( 4 ) is arranged after the circulation tank ( 2 ), and that a line ( 7.1 ) connects the circulation tank ( 2 ) with the relaxation pool ( 4 ) and that this resting pool ( 4 ) is connected via a line ( 7.2 ) to the permeate collecting container ( 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the line ( 7.1 ) is arranged in the lower regions of the rest pool ( 4 ) and circulation tank ( 2 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the connecting line ( 7.1 ) is closable.

4. The device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a mechanical clearer ( 9 ) is arranged on the surface of the resting pool ( 4 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the clearer ( 9 ) is designed as a disc skimmer.

6. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that between the resting pool ( 4 ) and the permeate collection container ( 5 ), a pump ( 10 ) and between the permeate collection container ( 5 ) and the degreasing bath ( 1 ), a further pump ( 11 ) are arranged.

7. The device according to claim 6, characterized in that one, arranged between the circulation tank ( 2 ) and the micro or ultrafiltration device ( 3 ), pump ( 12 ) as a centrifugal pump and the pumps ( 10 and 11 ) are designed as compressed air membrane pumps.

8. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that a pre-filter ( 6 ) with a level sensor ( 13 ) is arranged in the circulation container ( 2 ).

9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the level sensor ( 13 ) with a valve control ( 14 ) for the supply of the degreasing solution in the circulation tank ( 2 ) is connected.

10. A method for extending the service life of a degreasing bath using an on device according to at least one of claims 1 to 9, wherein part of a degreasing solution from a degreasing bath in a circulation tank and from there in a circuit is passed through a micro or ultrafiltration device and a resulting during filtering Permeate returned to the degreasing bath is characterized by
that part of the degreasing solution conveyed from the degreasing bath ( 1 ) into the circulating tank ( 2 ) reaches the relaxation pool ( 4 ) via the connection ( 7.1 ), with a pool of impurities settling on the surface at rest ( 4 ), which is removed with a mechanical scraper ( 9 )
and that the solution is returned to the degreasing bath ( 1 ) without contamination from the resting pool ( 4 ).

11. The method according to claim 10, characterized in that the solution from the lower region of the resting pool ( 4 ) together with the permeate from the micro- or ultrafiltration device ( 3 ) in the permeate collecting container ( 5 ) melts and then in the degreasing bath ( 1 ) is returned.